(57)【要約】【課題】  配線パターンの端のパッド上にバンプを有し、配線パターンが表面保護膜によって覆われている構成の半導体装置において、熱応力が作用しても表面保護膜のうち配線パターンを覆っている部分にはクラックが入らないようにしたことを目的とする。【解決手段】  アルミ配線パターンの端のパッド１５ａ，１６ａ上にバンプを有し、アルミ配線パターン１５，１６が表面保護膜１８によって覆われている。表面保護膜に複数のスリット２１が形成してある。複数のスリットは、アルミ配線パターン１５，１６が通っている部分を避けた部分に、パッド１５ａ，１６ａを囲むように配置してある。クラックが入る場合には、クラックは隣り合うスリットの間の寸法Ｓの部分に入るようになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンの端のパッド上にバンプを有し、該配線パターンが表面保護膜によって覆われている構成の半導体装置において、
前記表面保護膜に、複数のスリットを設け、
該複数のスリットが、前記配線パターンが通っている部分を避けた部分に、前記パッドを囲むように配置してある構成としたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
複数の配線パターンの端のパッド上にバンプを有し、該複数の配線パターンが表面保護膜によって覆われている構成であり、且つ、個々の配線パターンの間を絶縁させる層間絶縁膜を有し、該表面保護膜が該層間絶縁膜に重なっている構成の半導体装置において、
前記表面保護膜及び該層間絶縁膜の両方を貫通して、複数のスリットを設け、
該複数のスリットが、前記配線パターンが通っている部分を避けた部分に、前記パッドを囲むように配置してある構成としたことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
複数の配線パターンの端のパッド上にバンプを有し、該複数の配線パターンが表面保護膜によって覆われている構成であり、且つ、個々の配線パターンの間を絶縁させる層間絶縁膜を有し、該表面保護膜が該層間絶縁膜に重なっている構成の半導体装置において、
前記表面保護膜に、複数のスリットを設け、
該複数のスリットが、前記配線パターンが通っている部分を避けた部分に、前記パッドを囲むように配置してある構成としたことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうち何れか一項記載の半導体装置において、
上記スリットは、その長手方向が前記パッドを中心とする円周方向に一致した向きであることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に係り、特に、実装のためのバンプを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置のバンプの部分は、表面保護膜に開口が形成されており、アルミパッドが露出しており、このアルミパッド上にアンダーバンプメタル膜が形成されており、このアンダーバンプメタル膜上に半田バンプ又は金バンプが形成してある構成である。表面保護膜は、窒化膜であり、硬質であり、アルミパッドから延びているアルミ配線パターンを覆っている。
【特許文献１】特開平１１−３３０１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者は、現在、従来に比べて素子感度の高い半導体装置を開発している。素子感度の高い半導体装置では、表面保護膜のうちアルミ配線パターンを覆っている部分にクラックが少しでも入ると、クラックを通して水分が進入してアルミ配線パターンにまで到り、これによって、特性に影響が出ることが分かった。
【０００４】
本発明者は、上記の従来のバンプ構造で実験を行った結果、リフロー炉を通してチップ上に半田バンプを形成したとき、及び、リフロー炉を通して半導体装置を基板に実装したときに、表面保護膜の不特定の場所に少しのクラックが入ることがあり、これがアルミ配線パターンを覆っている部分であった場合には、これが原因で半導体装置の特性に影響が出てくることをつきとめた。
【０００５】
また、従来の半導体装置においても表面保護膜のうちアルミ配線パターンを覆っている部分にクラックが少しでも入ると信頼性上好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決した半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、配線パターンの端のパッド上にバンプを有し、該配線パターンが表面保護膜によって覆われている構成の半導体装置において、
前記表面保護膜に、複数のスリットを設け、
該複数のスリットが、前記配線パターンが通っている部分を避けた部分に、前記パッドを囲むように配置してある構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１には、表面保護膜に発生した熱応力は、複数のスリットの部分で吸収され、クラックが発生し難くなる。第２には、熱応力が大きくてスリットの部分で応力を吸収しきれなくなった場合でも、表面保護膜へのクラックはスリットとスリットとの間にスリットから延びるように入ることになり、スリットがなければクラックが入る場所がどこか特定できないところを、複数のスリットを設けたことによってクラックが入る場所を特定できるようになり、表面保護膜のうち配線パターンを覆っている部分にはクラックが入らないようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例１になる半導体装置１０の一つの半田バンプ１１及びその周囲の部分を拡大して示す平面図である。図１において図示の便宜上半田バンプ１１は省略してある。図２は図１中、II-II線に沿う断面図である。図３は図２中、円Ａで囲んだ部分を拡大して示す図である。
【００１１】
各図において、１２は半田バンプ構造部、１３はシリコン基板、１４はフィールド酸化膜、１５は第１のアルミ配線パターン、１６は第２のアルミ配線パターン、１７は層間絶縁膜、１８は表面保護膜、１９はアンダーバンプメタル、１５ａは第１のアルミパッド、１６ａは第２のアルミパッドである。表面保護膜１８は保護性に優れている窒化膜である。
【００１２】
シリコン基板１３の表面のフィールド酸化膜１４上に第１のアルミ配線パターン１５が形成してあり、第１のアルミ配線パターン１５を覆うように層間絶縁膜１７が形成してあり、層間絶縁膜１７上に第２のアルミ配線パターン１６が形成してあり、第２のアルミ配線パターン１６を覆うように表面保護膜１８が形成してある。表面保護膜１８は層間絶縁膜１７上に重なっている。
【００１３】
第１のアルミ配線パターン１５の端の第１のアルミパッド１５ａ上に第２のアルミ配線１６の第２のアルミパッド１６ａが重なっている。このアルミパッド１５ａ、１６ａを中心にしてみると、アルミパッド１５ａ、１６ａの個所から第１のアルミ配線パターン１５がＸ２方向に外側に延在しており、第２のアルミ配線パターン１６がＹ２方向に外側に延在している。
【００１４】
表面保護膜１８はアルミパッド１６ａの個所が開口１８ａとされており、アルミパッド１６ａが露出してある。
【００１５】
アンダーバンプメタル１９は上記の開口１８ａの内側の部分及び表面保護膜１８のうち開口１８ａの縁の部分を覆って形成してある。
【００１６】
半田バンプ１１はアンダーバンプメタル１９上に形成してある。
【００１７】
半田バンプ１１は、例えばアンダーバンプメタル１９上に半田メッキし、半導体装置１０をリフロー炉を通して加熱し、メッキした半田を溶かすことによって球状に形成される。
【００１８】
また、半導体装置１０はプリント基板上に仮実装し、半導体装置１０が仮実装されたプリント基板をリフロー炉を通して加熱し、半田バンプ１１を溶かしてプリント基板上のパッドに溶着させて実装される。
【００１９】
次に本発明の特徴について説明する。
【００２０】
図１中、２０はスリット群であり、複数の長円形状のスリット２１よりなる。各スリット２１は、図３に示すように、表面保護膜１８を貫通し、更に、層間絶縁膜１７を貫通して、フィールド酸化膜１４にまで到っている深さである。図１に示すように、複数のスリット２１は、アンダーバンプメタル１９を囲む円に沿って、即ち、アルミパッド１５ａ、１６ａを中心とする円周上に分散して形成してある。第１のアルミ配線パターン１５及び第２のアルミ配線パターン１６が通っている部分には、スリット２１は形成されていない。即ち、スリット２１は、アンダーバンプメタル１９の全周囲、即ち、アルミパッド１５ａ、１６ａの全周囲の位置であって、第１、第２のアルミ配線パターン１５、１６を避けた場所に形成してある。各スリット２１は、その長手方向がアルミパッド１５ａ、１６ａを中心とする円の周方向に一致した向きである。周方向上隣り合うスリット２１の間の寸法Ｓは約１０μｍと短い。第１、第２のアルミ配線パターン１５、１６の両側に位置するスリット２１の間の寸法Ｑは上記の寸法Ｓの数倍長い。このスリット２１は特別な工程ではなく、層間絶縁膜１７を形成する工程及び表面保護膜１８を形成する工程で、形成される。
【００２１】
次に、上記のスリット群２０の作用について説明する。
【００２２】
このスリット群２０は、表面保護膜１８に強度が弱い部分を作り、熱応力吸収作用とクラック発生場所特定作用とを有する。
【００２３】
［熱応力吸収作用］
上記の半田バンプ１１を形成する工程及び半導体装置１０をプリント基板上に実装する工程において、半田バンプ構造部１２は急激な温度変化を受け、熱応力が発生する。
【００２４】
表面保護膜１８及び層間絶縁膜１７に発生した熱応力は、スリット群２０を構成する複数のスリット２１の夫々の部分で吸収され、クラックが発生し難い。ここで、スリット２１は、アンダーバンプメタル１９の全周囲に亘って形成してあるので、スリット群２０の熱応力吸収作用は大きい。
【００２５】
［クラック発生場所特定作用］
表面保護膜１８及び層間絶縁膜１７の寸法Ｓの部分の強度は上記寸法Ｑの部分の強度に比べて数分の１と弱い。熱応力が大きくてスリット群２０の部分で応力を吸収しきれなくなった場合でも、表面保護膜１８へのクラックは隣り合うスリット２１の間の寸法Ｓの部分にスリット２１から延びるように入る。スリットがなければクラックが入る場所がどこか特定できないところを、複数のスリット２１を隣接して設けたことによってクラックが入る場所を特定できるようになる。よって、表面保護膜１８のうちアルミ配線パターン１６，１５を覆っている部分にはクラックが入らないようになる。
【００２６】
よって、たとえクラックが入った場合であっても、クラックにしみ込んだ水分はアルミ配線パターン１６、１５には到達せず、半導体装置１０の特性に影響は出ない。
【実施例２】
【００２７】
図４は本発明の実施例２になる半導体装置の半田バンプ構造部１２Ａの一部を拡大して示す。
【００２８】
スリット２１Ａは、表面保護膜１８に形成してある。層間絶縁膜１７には形成されていない。
【００２９】
この構成でも前記の実施例１になる半導体装置１０と略同様の効果を有する。
【００３０】
上記各実施例において、半田メッキバンプに代えて、半田ペーストバンプ、金バンプであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１になる半導体装置の一つの半田バンプ及びその周囲の部分を拡大して示す平面図である。
【図２】図１中、II-II線に沿う断面図である。
【図３】図２中、円Ａで囲んだ部分を拡大して示す図である。
【図４】本発明の実施例２になる半導体装置の一つの半田バンプの近傍を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  半導体装置
１１  半田バンプ
１２  半田バンプ構造部
１３  シリコン基板
１４  フィールド酸化膜
１５  第１のアルミ配線パターン
１５ａ  第１のアルミパッド
１６  第２のアルミ配線パターン
１６ａ  第２のアルミパッド
１７  層間絶縁膜
１８  表面保護膜
１９  アンダーバンプメタル
２０  スリット群
２１，２１Ａ  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006269971.tif 000006